黑潮温度倾向异常特征及其海表动力过程

【摘要】：利用1958年1月-2007年12月NOAA的逐月扩展重建海温资料ERSST(Extended Reconstructed Sea Surface Temperature)和美国马里兰大学的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)资料,定义了某一时刻的海表温度倾向为该时刻海表温度与前一时刻温度的差值,以黑潮主轴路径中心与PN断面相交点(128°E,28°N)为参考点,计算了该参考点温度倾向与临近区域温度倾向的相关系数,确定了黑潮海表温度倾向异常的显著区域位于(124°～136°E,20°～32°N),而且随着海水深度的增加,黑潮区域温度倾向异常的显著区逐渐向黑潮主流轴靠近,强度也逐渐减弱,主要位于70米以浅。采用合成分析方法,利用海表面高度和风应力资料揭示了黑潮海表温度倾向异常的动力过程。结果表明,当海表温度倾向为正异常时,从菲律宾东北部经台湾东部到日本西南海域存在海表高度正异常,显著区域位于日本南部海域,海表高度负异常区位于我国东海,其中台湾东北部为显著区;同时,低纬度地区的偏东风应力在18oN附近发生顺时针偏转,在菲律宾以北的广大西北太平洋海域上形成西南风应力,并在32oN附近逆时针偏转,在我国黄海南部形成一个逆时针的环流圈。在海表温度倾向负异常时,从台湾海峡到东海海表高度负异常特别显著,台湾东南海域为显著的负距平;28oN以北为西北风应力,28oN以北以偏北风应力为主。这些现象之间的关系可由Ekman输送和抽吸来解释,即当黑潮主流轴附近出现显著的西南风正异常时,在风应力的作用下,表层海水向东南方向输送,由于表层海水温度较高,结果使黑潮右侧增温,温度倾向为正,Ekman抽吸的作用使海水下沉;而在主流轴左侧,Ekman抽吸使海水上翻,结果将下层温度较低的海水向表层输送,使表层海温降低,温度倾向为负;当出现北风异常时,上述情形正好相反。可见,Ekman抽吸和输送是黑潮区域温度倾向产生异常的一个重要原因。